Половые клетки, их строение и функции. Эволюция половых клеток.

Половые клетки (гаметы) - это клетки, которые развиваются в половых железах. Обеспечивают передачу признаков от родителей к потомству. Обладают уменьшенным вдвое набором хромосом.

Сперматозоиды - небольшие подвижные клетки, состоящие из головки, шейки и хвости­ка. В головке находится ядро. В шейке находятся центриоли и много­численные митохондрии, обеспечивающие энер­гией сперматозоид. Хвостик служит для движения сперматозоида и по строе­нию сходен со жгутиком. Имеют одинако­вую величину.

Яйцеклетка - округлая неподвижная клетка, содержащая ядро и много питательного ве­щества. Размеры яйцеклеток различны у разных видов животных. На верхнем полюсе яйцеклетки находится зародышевый диск, где располагается ядро. Имеется овоплазма, лучистый венец, полярная зона.

Обеспечивают передачу наследственной информации между особями разных поколений, тем самым сохраняют жизнь во времени.

Эволюция:

- У гамет не наблюдается морфологической дифференцировки. Имеет место изогамия.

- Анизогамия – гаметы делятся на крупные и мелкие (макрогаметы и микрогаметы).

При оплодотворении попарно сливаются (Б+М, М+М).

- Оогамия – гаметы резко отличаются друг от друга. Яйцеклетка неподвижна, а сперматозоид подвижен. Сливаются обычно М+Ж.

Гаметогенез. Сущность и значение фаз сперматогенеза.

Гаметогенез – процесс образования половых клеток.

Сперматогенез – процесс образования мужских половых клеток. Фазы:

- Размножение – диплоидные клетки стенки семенных канальцев семенников сперматогонии несколько раз делятся митозом. Они содержат 2n2c до S-периода, а потом 2n4c.

- Рост – сперматогонии увеличиваются в размерах и образуются клетки – сперматоциты 1 порядка, которые содержат 2n4с, а после 2n4c

- Созревание – редукционное деление, состоящее из 2 делений. 1-мейотическое (собственное редукционное) и 2-мейотическое (эквационного). В результате 1-мейотического деления из каждого сперматоцита 1 порядка образуется 2 сперматоцита 2 порядка, которые имеют набор n2c. После 2-мейотического деления образуется 4 сперматиды, имеющие nc. Уменьшение числа хромосом во время 1 деления, происходит а анафазу-1.

- Формирование – Клетки приобретают признаки характерные для сперматозоидов.

Овогенез, его стадии, их характеристика.

Овогенез - процесс образования женских половых клеток. Фазы:

- Размножение – в яичниках специальные клетки овогонии делятся митозом.

- Рост – в их цитоплазме увеличивается число рибосом, накапливается лицетин. Образуется овоцит 1 порядка(2n4c).
- Созревание – 1 и 2 мейотическое деление. В результате 1-мейотического деления образуется крупная клетка овоцит 2 порядка и мелкая клетка полоцит. В результате 2-мейотического деления из овоцита 2 порядка образуется овотида и полоцит. Из полоцита образуется 2 полоцита. В дальнейшем овотида превращается в яйцеклетку (nc). 3 полоцита или растворяются или принимают участие в образовании оболочек яйцеклетки.

Мейоз, его стадии, их характеристика. Биологическое значение этого процесса.

Мейоз – сложное, непрямое, редукционное деление специализированных клеток репродуктивных органов.

Различают:

1)интерфаза1

2)первое мейотическое деление

3)интефаза2

4)второе мейотическое деление

Стадии:

1)интерфаза1 – происходит удвоение ДНК. Хромосома достраивается до второй хроматиды.Затем 1е мейотическое деление

2). Первое мейотическое деление:

- Профаза-1 – сложная и продолжительная фаза.: Выделяют 5 стадий

+ Лептотена – стадия стадия тонких нитей. В эту стадию хромосомы начинают спирализироваться, утолщаться, укорачиваться, ядро набухает.

+ Зиготена – стадия слипающихся нитей. Конъюгация гомологичных хромосом и образование фигур под названием биваленты.

+ Пахитена – стадия толстых нитей. Происходит кроссинговер, гомологичные хромосомы обмениваются аллельными генами. Кроссинговер происходит за счёт отталкивания хроматид в каждой из гомологичных хромосом.

+ Диплотена – стадия двойных нитей. Отталкиваются гомологичные хромосомы. Хромосомы становятся толстыми. Происходит их спирализация. Исчезают ядрышки.

+ Диакинез – стадия обособленных двойных нитей.

- Метафаза-1 – по экватору располагаются биваленты.

- Анафаза-1 – к полюсам расходятся гомологичные хромосомы.

- Телофаза-1 – из гаплоидного набора хромосом на полюсах формируются ядра, и происходит цитокинез.

В конце 1-мейотического деления клетки имеют (n2c). В интерфазу не происходит синтеза ДНК. Вступают клетки с гаплоидным набором хромосом.

3)интерфаза2 – короткая, редупликация ДНК не происходит.

4). Второе мейотическое деление:

- Профаза-2 – растворяется ядерная оболочка. Хромосомы спирализуются, утолщаются, укорачиваются, погружаются в гиалоплазму. Формируется веретено деления.

- Метафаза-2 – хромосомы выстраиваются по экватору клетки.

- Анафаза-2 – возникают силы отталкивания между хроматидами. Рвётся связь по центромере. Сокращаются нити веретена деления и хроматиды растягиваются к полюсам.

- Телофаза-2 – хромосомы деспирализуются, становятся тоньше, длиннее, переплетаются в клубочек. За счёт репликации ДНК достраиваются до полной хромосомы. Появляются ядрышки, ядерная оболочка, происходит цитокинез.

В конце 2-мейотического деления образуется 4 клетки.

Биологическоезначение:
- Благодаря мейозу сохраняется постоянное число хромосом у особей одного вида.

- При мейозе образуются гаметы с различной комбинацией негомологичных хромосом.

- В результате кроссинговера происходит рекомбинация наследственного материала.

Онтогенез. Его типы. Периоды онтогенеза, их характеристика.

Онтогенез – индивидуальное развитие, типичное для живых форм, в основе реализация НИ в определенных условиях. Весь период жизни особи с момента слияния сперматозоидов с яйцеклеткой и образовани­ем зиготы до гибели организма. Типы:

1). Прямой(когда особь после рождения похожа на взрослый организм)

- Неличиночный (птицы, пресмыкающиеся).-развитие организма идет в яйце, строение подобно взрослому, кроме нервных и половых систем)

- Внутриутробный.(развитие организма происходит в матке и все его ф-ции развиваютя через организм матери. Этот вид онтогенеза обеспечивает выживание эмбриона, но новорожденные нуждаются во вскармливании молоком матери)

2). Не прямой(развитие с превращением):

- Полный (яйцо-личинка-куколка-имаго).

- Не полный (яйцо-личинка-имаго).

- Сложный (у земноводных).

Периоды:

- эмбриональный - от образования зиготы до ро­ждения.

- постэмбрионалъный - от рождения до смерти организма.

Стадии эмбрионального развития, их характеристика.

1). Зигота. Образуется в результате слияния мужской и женской гамет. Одноклеточный зародыш. В зиготе происходят сложные перемещения цитоплазмы и синтез белка.

2). Дробление. Начальный этап развития оплодотворённого яйца. Происходит многократное митотическое деление зиготы. В результате формируются группы клеток, тесно прилегающих друг к другу. Бластомеры с каждым дроблением становятся меньше.

Виды дробления:

- Полное равномерное

- Полное неравномерное

- Неполное равномерное

- Неполное неравномерное

3). Бластуляция – процесс образования бластулы – однослойный зародыш, имеющий форму пузырька, стенка которого называется бластодермой. Клетки - бластомеры. Между бластомерами возникают силы отталкивания, и появляется полость – бластоцель.

4). Гаструляция – образуется гаструла. Это 2 или 3 слойный зародыш. Стадия делится:

- Образование наружных и внутренних зародышевых листков. Эктодерма и энтодерма.

- Образование мезодермы (трёхслойный зародыш). Закладка листков может происходить 4 способами:

+ Инвагинация (впячивание).

+ Иммиграция (выселение).

+ Деломинация (расслоение).

+ Эпиболия (обрастание).

- Гистогенез – развитие тканей в живом организме. Процессы, обеспечивающие возникновение, существование, восстановление тканей с их специфическими для каждого органа функциями.

- Органогенез – стадия, в которой образуется хордомезодерма.